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发表于 2010-4-7
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MP3音频格式的特点
MP3是一个数据压缩格式。
它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小。
MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。MP3格式使用了混合的转换机制将时域信号转换成频域信号。
32波段多相积分滤波器（PQF）。
36或者12 tap 改良离散余弦滤波器（MDCT）；每个子波段大小可以在0...1和2...31之间独立选择。
MP3不仅有广泛的用户端软件支持，也有很多的硬件支持比如便携式媒体播放器（指MP3播放器）DVD和CD播放器。
WMA音频格式
WMA音频格式介绍
WMA(Windows Media Audio)，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(Real Audio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。一般使用Windows Media Audio编码格式的文件以WMA作为扩展名，一些使用Windows Media Audio编码格式编码其所有内容的纯音频ASF文件也使用WMA作为扩展名。
WMA就是Windows Media Audio编码后的文件格式。微软声称，在只有64kbps的码率情况下，WMA可以达到接近CD的音质。和以往的编码不同，WMA支持防复制功能，它支持通过Windows Media Rights Manager 加入保护，可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等。WMA支持流技术，即一边读一边播放，因此WMA可以很轻松的实现在线广播。
WMA音频格式特点
在128kbps及以下码流的试听中WMA完全超过了MP3格式，低码流之王不是浪得虚名的，因此WMA非常适合用于网络流媒体。
当码流上升到128kbps以后，WMA的音质并没有如MP3一样随着码流的提高而大大提升。同音源的一个320kbps的MP3与192kbps的WMA相比，音质和渲染力很容易分别出是MP3较优。因此对于有更高要求的用户来说WMA并不是一个适合的格式。
WMA 7之后的WMA支持证书加密，未经许可（即未获得许可证书），即使是非法拷贝到本地，也是无法收听的。
RA音频格式
RA音频格式介绍
RA的全称是RealAudio，是RealNetworks公司成熟的音频格式，它是一种可以在网络上实时传送和播放的音乐文件，是目前网络上比较流行的流媒体技术。此类文件格式有以下几个主要形式：RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudio G2）、RMX（RealAudio Secured），这些格式统称为“Real”。
RA格式流媒体技术起源于窄带互联网时期。由于经济发展的需要，人们迫切渴求一种网络技术，以便进行远程信息沟通。从1994年一家叫做progressivenetworks的美国公司成立之初，流媒体开始正式在互联网上登场亮相。1995年，他们推出了c/s架构的音频接受系统realaudio，并在随后的几年内引领了网络流式技术的汹涌潮流。1997年9月，该公司更名为realnetworks，相继发布了多款应用非常广泛的流媒体播放器realplayer系列，在其鼎盛时期，曾一度占据该领域超过85%的市场份额。
RA音频格式的特点
RA采用的是有损压缩技术，由于它的压缩比相当高，因此音质相对较差，但是文件也是最小的，因此在高压缩比条件下表现好，但若在中、低压缩比条件下时，表现却反而不及其他同类型档案格式了。此外RA可以随网络带宽的不同而改变声音质量，以使用户在得到流畅声音的前提下，尽可能高地提高声音质量。由于RA格式的这些特点，因此特别适合在网络传输速度较低的互联网上使用，互联网上许多的网络电台、音乐网站的歌曲试听都在使用这种音频格式。
APE音频格式
APE音频格式介绍
APE是Monkey's Audio提供的一种无损压缩格式。在APE出现之前，音乐迷们都认为以CD或者WAV来保存自己喜欢的音乐素材是最好的方法了，但APE的出现，足以使他们改变这种看法，因为APE既可以保持音乐信号的无损，又可以以比WAV高得多的压缩率（接近2：1）压缩WAV文件，而且可以无须解压而直接播放。由于压缩后的APE文件只有原文件一半左右大小，APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱，特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说，APE可以帮助他们节约大量的资源。APE如此流行，在网上也比较容易能下载到APE格式的文件。
APE音频格式的特点
APE的本质，其实它是一种无损压缩音频格式。它是从庞大的WAV音频文件压缩而来，当然还是要比MP3格式的文件要大。庞大的WAV音频文件，可以通过Monkey''sAudio这个软件进行“瘦身”压缩为APE。很时候它被用做网络音频文件传输，因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多，可以节约传输所用的时间。更重要的是，通过Monkey''s Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”，Monkey''s Audio被誉为“无损音频压缩软件”。与采用WinZip或者WinRAR这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同，压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的。
相比于MP3、WMA等格式，APE可以用完胜来形容，APE的采样率最高可达1400kbps，接近于音乐CD格式的1411.2kbps，而我们日常使用的压缩格式的音乐，例如:MP3、WMA等，大多只是为128kbps。
PCM
目前我们在计算机上进行音频播放都需要依赖于音频文件，音频文件的生成过程是将声音信息采样、量化和编码产生的数字信号的过程，人耳所能听到的声音，最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KHZ，因此音频文件格式的最大带宽是20KHZ。根据奈奎斯特的理论，只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音，所以音频文件的采样率一般在40~50KHZ，比如最常见的CD音质采样率44.1KHZ。
对声音进行采样、量化过程被称为脉冲编码调制（Pulse Code Modulation），简称PCM。PCM数据是最原始的音频数据完全无损，所以PCM数据虽然音质优秀但体积庞大，为了解决这个问题先后诞生了一系列的音频格式，这些音频格式运用不同的方法对音频数据进行压缩，其中有无损压缩（ALAC、APE、FLAC）和有损压缩（MP3、AAC、OGG、WMA）两种。
AAC音频格式
AAC音频格式介绍
AAC（Advanced Audio Coding），中文称为“高级音频编码”，出现于1997年，基于 MPEG-2的音频编码技术。由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony（索尼）等公司共同开发，目的是取代MP3格式。2000年，MPEG-4标准出现后，AAC 重新集成了其特性，加入了SBR技术和PS技术，为了区别于传统的 MPEG-2 AAC 又称为 MPEG-4 AAC。
AAC号称“最大能容纳48通道的音轨，采样率达96 KHz，并且在320Kbps的数据速率下能为5.1声道音乐节目提供相当于ITU-R广播的品质”。和MP3比起来，它的音质比较好，也能够节省大约30%的储存空间与带宽。
AAC音频格式的特点
提升的压缩率：可以以更小的文件大小获得更高的音质，同样是128Kbps，AAC格式的音质明显好于MP3
支持多声道：可提供最多48个全音域声道
更高的解析度：最高支持96KHz的采样频率
提升的解码效率：解码播放所占的资源更少
AAC属于有损压缩的格式，与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质仍然存在“本质上”的差距。
总的来讲，AAC可以说是极为全面的编码方式，一方面，多声道和高采样率的特点使得它非常适合未来的DVD－Audio；另一方面，低码率下的高音质则使它也适合移动通讯、网络电话、在线广播等领域，真是全能的编码方式。
音频相关参数
采样率
采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从模拟信号中提取并组成数字信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间，它是采样之间的时间间隔。
采样频率只能用于周期性采样的采样器，对于非周期性采样的采样器没有规则限制
采样定理
采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍，另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。 如果信号的带宽是100Hz，那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍，否则就不能从信号采样中恢复原始信号。
正常人听觉的频率范围大约是20HZ~20kHZ之间，根据奈奎斯特理论(只有采样频率高于声音信号最高频率的两倍时，才能把数字信号表示的声音还原成为原来的声音）,为了保证声音不失真，采样频率应该在40KHz左右。常用的音频采样频率有8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz等。
常用的采样率
在数字音频领域，常用的采样率有：
8,000 Hz - 电话所用采样率，对于人的说话已经足够
11,025 Hz
22,050 Hz - 无线电广播所用采样率
32,000 Hz - miniDV数码视频camcorder、DAT（LP mode）所用采样率
44,100 Hz - 音频CD,也常用于MPEG-1音频（VCD, SVCD, MP3）所用采样率
47,250 Hz - Nippon Columbia（Denon）开发的世界上第一个商用PCM录音机所用采样率
48,000 Hz - miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字声音所用采样率
50,000 Hz - 二十世纪七十年代后期出现的3M和Soundstream开发的第一款商用数字录音机所用采样率
50,400 Hz - 三菱X-80数字录音机所用所用采样率
96,000或者192,000 Hz - DVD-Audio、一些LPCM DVD音轨、Blu-ray Disc（藍光碟）音轨、和HD-DVD（高清晰度DVD）音轨所用所用采样率
2.8224 MHz - SACD、索尼和飞利浦联合开发的称为Direct Stream Digital的1位sigma-delta modulation过程所用采样率。
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发表于 2010-4-9
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